Катализатор для гидродеалкилирования алкилароматических углеводородов
Использование: нефтепереработка, получение бензола. Сущность изобретения: катализатор содержит, мас. %: оксид хрома 9,0-12,0; оксид натрия 0,7-1,7; оксид бора 1,3-3,3 и оксид алюминия - остальное. При проведении испытаний за 360 ч при объемной скорости по сырью 0,5 ч-1, температуре 625oC, давлении 6 МПа, молярном соотношении водород : сырье 3,4 : 1,0 катализатор имеет более высокую степень конверсии алкилбензолов 77-81%, у прототипа 70-78%. По селективности образования бензола у настоящего катализатора показатели также выше, чем у прототипа, М%: 96,6-98,1 против 96,1-96,3. По гидрокрекингу неароматических углеводородов катализатор также имеет более высокие показатели, чем у прототипа: 93-95 против 86,4-90,0. По коксообразованию показатели катализатора значительно превосходят прототип: 1,1-1,5% против 6,8%, что свидетельствует о большей стабильности и большем времени эксплуатации между регенерациями настоящего катализатора. 1 табл.
Изобретение относится к области производства катализаторов процессов переработки углеводородного сырья и может быть использовано в процессе гидродеалкилирования бензол-толуол-ксилольной (БТК) фракции, выделяемой из пироконденсата при пиролизе углеводородов.
Известен алюмохромовый катализатор для гидродеалкилирования БТК фракции, содержащий, мас. оксида хрома 8-12; оксида натрия 0,2-0,7; оксида алюминия - остальное, в присутствии которого при гидродеалкилировании БТК фракции при 590-620oC, давлении 565 МПа, объемной скорости 0,3-0,5 ч-1, молярном соотношении водород сырье 2 1, конверсия алкилбензолов составила 54-66 мас. и за 80 ч испытаний содержание кокса составило 6,7-7,2 мас. [1] В другом патенте [2] приводится результат гидродеалкилирования БТК фракции на алюмохромовом катализаторе, содержащем 15-25 мас. оксида хрома на оксиде алюминия при 600-620oC, давлении 5,6-7,0 МПа, объемной скорости 0,5-0,45 ч-1 и молярном соотношении водород сырье 2,2-3,3 1. Конверсия алкилбензолов составила 70,0-87,8 мас. селективность образования бензола 95-96 М% коксообразование в пересчете на 360 ч испытаний 5,1 мас. Ближайшим известным решением аналогичной задачи по технической сущности и достигаемому эффекту является промышленный катализатор, разработанный фирмой "Гудри" [3] Анализ этого катализатора показал следующий состав, мас. оксида хрома 18,3; оксида калия 0,01; оксида бора 0,5; оксида алюминия остальное. Прошли испытания этого катализатора при 625oC, давлении 6 МПа, объемной скорости 0,5 ч-1 и молярном соотношении водород сырье 3,4 1. Конверсия алкилбензолов составила 70-78 мас. гидрокрекинг неароматических углеводородов 86-90 мас. селективность образования бензола 96 М% и за 360 ч коксообразование составило 6,8 мас. К недостаткам известных катализаторов следует отнести более низкую активность и селективность как по гидродеалкилированию алкилароматических углеводородов, так и по гидрокрекингу неароматических углеводородов. Кроме того, эти катализаторы имеют значительно более высокую скорость дезактивации вследствие повышенного коксообразования. Цель настоящего изобретения повышение активности и стабильности катализатора и уменьшение коксообразования. Для достижения поставленной цели предлагается настоящий катализатор для гидродеалкилирования алкилароматических углеводородов, содержащий оксид хрома, оксид натрия, оксид бора и оксид алюминия при следующих соотношениях компонентов, мас. Оксид хрома 9-12 Оксид натрия 0,7-1,7 Оксид бора 1,3-3,3 Оксид алюминия Остальное Отличительным признаком изобретения является соотношение компонентов. Преимущество настоящего катализатора по сравнению с прототипом значительно меньшая склонность к коксообразованию, повышенная активность как по конверсии алкилбензолов, так и по гидрокрекингу неароматических углеводородов и более высокая селективность образования бензола. При проведении испытаний за 360 ч при объемной скорости подачи сырья 0,5 ч-1, температуре 625oC, давлении 6 МПа, молярном соотношении водород сырье 3,4 1,0 образцы катализаторов содержали 1,14-1,5 мас. кокса при степени конверсии алкилбензолов 76-82 мас. степени гидрокрекинга неароматических углеводородов 90-97 мас. и селективности образования бензола 97,0-98,8 М% Изготовление катализатора согласно изобретению состоит из следующих стадий: 1. Первичная пропитка гранулированного -оксида аллюминия водным раствором тетрабората натрия; 2. Упаривание раствора и сушка гранул; 3. Первичная прокалка гранул;4. Вторичная пропитка гранул водным раствором хромовой кислоты;
5. Упаривание раствора и сушка гранул;
6. Вторичная прокалка гранул. Пример 1. Для приготовления 1000 г катализатора состава, мас. оксида натрия 1,5; оксида бора 3,0; оксида хрома 10,9; оксида алюминия остальное берут 846 г гранулированной гамма окиси алюминия марки А-64 и пропитывают ее при перемешивании с 85,28 г декагидратом тетраборатом натрия, растворенным в 715 г дистиллированной воды. Полученную массу упаривают и сушат при 100oC в течение 16 ч. Затем гранулы прокаливают при 600oC в течение 6 ч. Полученные гранулы пропитывают раствором хромовой кислоты (143,42 г Cr2O3 в 715 г дистиллированной воды). Массу упаривают и сушат при 100oC в течение 16 ч. Затем гранулы прокаливают при 650oC в течение 6 ч. Пример 2. Катализатор состава, мас. оксида натрия 0,75; оксида бора 1,5; оксида хрома 12,0; оксида алюминия остальное готовят аналогично примеру 1 с добавкой 42,64 г декагидрата тетрабората натрия, 157,9 г хромового ангидрида и 857 гамма окиси алюминия. Пример 3. Катализатор состава, мас. оксида натрия 1,7; оксида бора 3,3; оксида хрома 9,3; оксида алюминия остальное готовят аналогично примерам 1 и 2 с добавкой 96,65 г декагидрата тетрабората натрия, 122,37 г хромового ангидрида и 857 г гамма окиси алюминия. Пример 4. Испытание активности предлагаемого катализатора. Испытание активности катализатора состава из примеров 1-3 проводили на установке с загрузкой 200 см3 катализатора при температуре 625oC, давлении 6 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5 ч-1, отдувке 100 дм3/ч при гидродеалкилировании БТК-фракции. Пример 5. Испытание активности известного (прототип) [3] катализатора. Испытание активности катализатора проводили в условиях, описанных в примере 4. Результаты сравнительных испытаний известного катализатора (пример 5) и предлагаемого по примерам 1-3 при гидродеалкилировании БТК-фракции (пример 4) приведены в таблице. Результаты испытаний, приведенные в таблице, показали, что предлагаемый катализатор имеет более высокую степень конверсии алкилбензолов 77-81 мас. чем у прототипа 70-78 мас. По селективности образования бензола, выраженного в молярных процентах, у предлагаемого катализатора показатели также выше: 96,6-98,1 против 96,1-96,3. По гидрокрекингу неароматических углеводородов у предлагаемого катализатора показатели выше, чем у прототипа: 93-95 против 86,4-90,0. Наиболее существенную разницу в показателях предлагаемого катализатора и прототипа можно отметить по коксообразованию: 1,1-1,5 мас. против 6,7 мас. что свидетельствует о большей стабильности и большем времени эксплуатации между регенерациями предлагаемого катализатора.
Формула изобретения
Оксид натрия 0,7 1,7
Оксид бора 1,3 3,3
Оксид алюминия Остальноев
РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 13.10.2004
Извещение опубликовано: 20.10.2005 БИ: 29/2005